基于Markov模型的核電站功能安全數(shù)字化控制系統(tǒng)可靠性評估方法研究.pdf

1、數(shù)字化控制系統(tǒng)的可靠性直接影響核電站的安全性和可用性，本文針對核電站數(shù)字化功能安全控制系統(tǒng)，研究了其適用的可靠性評估方法。用于數(shù)字化儀控系統(tǒng)可靠性評估的方法很多，但是在核電行業(yè)并沒有統(tǒng)一的標準和業(yè)界普遍認可的一套方法用于數(shù)字化儀控系統(tǒng)的可靠性評估。核電數(shù)字化儀控系統(tǒng)的可靠性評估既要考慮控制系統(tǒng)與工藝系統(tǒng)之間的相互影響，又要考慮控制系統(tǒng)本身部件之間的相互影響，現(xiàn)行采用的故障樹分析方法是靜態(tài)的方法，它可以刻畫控制系統(tǒng)與工藝系統(tǒng)之間的相互影響

2、，但是它無法描述系統(tǒng)的動態(tài)特性。本文以核電站典型的數(shù)字化功能安全控制系統(tǒng)為研究對象，采用Markov模型對其進行可靠性評估。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴分析了核電站儀控系統(tǒng)的主要功能，核電站儀控系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)、保護系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點，分析了核島典型功能安全數(shù)字化控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、組成、特點以及工作模式和流程。⑵采用故障模式和影響分析方法對核島典型功能安全數(shù)字化控制系統(tǒng)的模擬量輸入模塊、主控制器、備用控制器、電源模塊、數(shù)字量輸出模塊等部件

3、進行分析。⑶建立了核島典型功能安全數(shù)字化控制系統(tǒng)的Markov模型，計算了其可用率和MTTF，驗證了Markov模型可以提供用戶需求的信息。⑷對控制器的共模故障進行了探討，建立核島典型功能安全數(shù)字化控制系統(tǒng)考慮共模故障的Markov模型，并計算了其可用率和MTTF，共模故障對于可靠性影響較大，評估過程中必須考慮其影響。⑸將Markov模型與現(xiàn)行的核電站靜態(tài)分析方法-故障樹進行了比較，相比于故障樹分析方法，Markov模型具有如下優(yōu)點：一